Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект. Учебное пособие
.pdf
Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект 21
Требуемое количество полос движения устанавливают по формуле 2.10:
′
𝑛=
, (2.10)
пр
где N' – расчетная часовая интенсивность движения, приведенная
к легковому автомобилю, авт/ч;
Ε – коэффициент сезонной неравномерности движения (Ε
=1,0);
Z – коэффициент загрузки, соответствующий необходимому
для данной дороги уровню удобства (Z =0,45–0,55);
Nпр – фактическая пропускная способность дороги данной ка-
тегории.
′
𝑁
=𝛼𝑁
, (2.11)
расч
где α – коэффициент перехода от перспективной суточной интенсивности движения к расчетной часовой (в расчетах принимается
α = 0,1);
Nрасч – перспективная суточная интенсивность i-го типа автомобилей в составе транспортного потока приведенного к легковому автомобилю, прив. авто/сут;
Ширина полосы движения B , которую занимает автомобиль в
поперечном сечении дороги
на проезжей части, несколько больше габаритных размеров автомобиля и может быть определена по
формуле Н. Ф. Хорошилова:
𝐵=
+𝑥+𝑦, (2.12)
где a – ширина кузова автомобиля, м;
c – ширина колеи автомобиля (расстояние между гранями следа
наиболее широко расставленных колес), м;
x – расстояние от кузова до оси проезжей части, м;
y – расстояние от внешней грани следа колеса до кромки про-
езжей части, м.
Значения x и y на основе экспериментальных исследований
определяются по
эмпирическим формулам 2.13 и 2.14:
𝑥 = 0,3 + 0,1 √𝑉, (2.13)
22 Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект
y=0,1 + 0,0075𝑉
, (2.14)
где V – расчетная скорость движения, км/ч.
Для легкового автомобиля это расчетная скорость для данной
категории дороги (Vр), а для грузового – максимально возможная
техническая скорость движения (Vт).
Ширину полосы движения определяется из условия встречного
движения двух преобладающих автомобилей.
Значения а и с для разных марок автомобилей принимают по
справочным
данным. Ширину земляного полотна принимают как
сумму ширины полос движения и обочин.
Габариты мостов, размеры элементов их поперечного профиля
(число полос движения, ширину
проезжей части, ширину полосы безопасности, ширину моста,
ширину тротуаров) назначают по СП 34.13330.2021. Результаты
расчетов, а так же технические нормативы по СП и ГОСТ.
Для дальнейшего проектирования
принимают значения техни-
ческих нормативов, рекомендованные СП и ГОСТ.
Таблица 2.2 – Основные технические нормативы
проектируемой дороги
Наименование
Единица
измерения
по расчету
Значения нормативов
по техниче-
ским нормати-
вам
приняты в
проекте
Проектирование плана трассы
Трассу дороги следует проектировать как плавную линию в
пространстве, взаимно увязывая элементы плана, продольного и
поперечного профилей между собой и с прилегающей местностью. Трасса должна удовлетворять условиям наименьшего ограничения и изменения скорости, обеспечения требований удобства
и безопасности движения, хорошо вписываться в окружающий
Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект 23
ландшафт местности и отвечать требованиям охраны окружающей среды.
Перед началом проектирования дороги в плане необходимо
тщательно изучить прилагаемую к заданию топографическую
карту (рельеф местности, наличие контурных и высотных препятствий). Выбор направления трассы определяется категорией
дороги, особенностью рельефа местности, гидрологическими и
иными условиями.
На карте с горизонталями необходимо запроектировать не
менее двух вариантов трассы дороги между заданными пунктами.
При этом определенные расчетом технические нормативы элементов трассы, принятые в таблице 2.2, следует рассматривать
как минимально допустимые.
К плану трассы предъявляются следующие основные требова-
ния:
- трассу дороги следует проектировать кратчайшей по длине
(как можно ближе к воздушной линии.) с наименьшими
объема-
ми земляных работ и соблюдением норм проектирования;
- пересечение трассой железных дорог следует проектировать
преимущественно на прямых участках; угол между пересекающимися дорогами должен быть не менее 60A;
- пересечения и примыкания, автомобильных дорог в одном
уровне, а также пересечения трассой дороги водотоков рекомендуется выполнять под углом, близким к прямому;
промежуточные населенные пункты дороги I–III категории
-
обходят на расстоянии не ближе 200 м от границы застройки с
устройством подъездных дорог, дороги IV–V категорий желательно пропускать через населенные пункты;
- при обходе населенных пунктов дорогу следует, по возможности, прокладывать с подветренной стороны, ориентируясь на
направление ветра в особо неблагоприятные с точки зрения загрязнения воздуха осенне-зимние периоды года в целях защиты
населения от транспортного шума;
- под дорогу следует использовать худшие с точки зрения
сельского хозяйства земли;
- леса и группы деревьев следует обходить только в степных
районах, направление трассы дороги по возможности должно
совпадать с направлением господствующих ветров в целях обес-
24 Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект
печения естественного проветривания и уменьшения заносимости дороги снегом; трассу следует прокладывать с использованием существующих просек и противопожарных разрывов с учетом
категории лесов;
- болота дорогами высоких категорий обходить не следует;
- не допускается проложение трассы дороги по государствен-
ным заповедникам и заказникам, а также зонам, отнесенным к
памятникам природы и
культуры;
- вдоль рек, озер и других водоемов трассу дороги следует прокладывать за пределами защитных зон;
- в районах размещения курортов, детских лагерей, домов от-
дыха и т. п. трассу дороги необходимо прокладывать за пределами санитарных зон.
При трассировании автомобильной дороги следует соблюдать
общие принципы ландшафтного проектирования:
При обходе
препятствий (контурных, высотных направление
трассы изменяют углом поворота, а перелом дороги для удобства
и безопасности движения автомобилей смягчают вписыванием
круговых и переходных кривых; вершины углов поворота необходимо располагать так, чтобы препятствие находилось внутри
угла, а вершина угла была напротив препятствия, рекомендуется
назначать углы поворота в пределах 5…25A;
- следует совмещать кривые
в плане и продольном профиле,
при этом кривые в плане должны быть на 100–150 м длиннее
кривых в продольном профиле, а смещение вершин кривых
должно быть не более 1/4 длины меньшей из них;
- следует избегать сопряжений концов кривых в плане с началом кривых в продольном профиле, расстояние между ними
должно быть
не менее 150 м;
- длину прямых в плане следует ограничивать, предельная длина прямых участков зависит от категории дороги;
- радиусы смежных кривых в плане должны различаться не более чем в 1,3 раза; параметры смежных переходных кривых рекомендуется назначать одинаковыми;
- при углах поворота трассы до 8A, наименьший радиус круговой кривой
назначают согласно;
- не рекомендуется короткая прямая вставка между двумя кривыми в плане, направленными в одну сторону; при ее длине ме-
Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект 25
нее 100 м рекомендуется заменять обе кривые одной кривой
большего радиуса, при длине 100…300 м прямую вставку рекомендуется заменять переходной кривой большего параметра;
прямая вставка как самостоятельный элемент трассы допускается
для дорог I и II категорий при ее длине более 700 м, дорог III и IV
категорий – более 300 м;
- переходные кривые следует предусматривать при радиусах
кривых
в плане 2000 м и менее;
- нельзя допускать устройства кривых минимально допустимого радиуса в конце затяжных спусков.
Трассирование автомобильной дороги по карте выполняется в
следующей последовательности.
Начальный и конечный пункты соединяют прямой (воздушная
линия). Вдоль этой прямой анализируют ситуацию и рельеф, выявляют места, которые следует обойти (места обхода трассой
дороги контурных и высотных препятствий, пересечения водоемов,
существующих автомобильных и железных дорог), и намечаются
контрольные точки.
По каждому из вариантов прокладывается ось трассы в виде
ломаной линии, последовательно нумеруются углы поворота
вдоль трассы и измеряются с помощью транспортира, в точках
перелома трассы дороги вписываются кривые максимального по
возможности радиуса, производится
разбивка трассы на пикеты и
километры. Радиусы кривых не должны быть меньше минимально допустимых значений. Для вычерчивания кривых целесообразно изготовить шаблоны из плотной бумаги или фотопленки в
масштабе карты.
Необходимо следить, чтобы между круговыми кривыми оставались прямые вставки, достаточные для размещения переходных
кривых.
Составляют ведомость углов поворота
прямых, кривых участков трассы дороги в плане. Приведенная в методическом указании ведомость отвечает требованиям ГОСТ.
На рис. 2 приведена схема, поясняющая порядок расчета плана
трассы:
а) определяют азимут первоначального направления (от кило-
метровой сетки карты);
б) нумеруют и измеряют углы поворота;
26 Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект
в) в ведомость (приложение А) записывают точки начала трас-
сы (НТ), номера вершин углов (ВУ) и конца трассы (КТ), графа 1;
г) в графы 5 и 6 записывают значения углов поворота, вычисляют румбы или азимут всех последующих направлений трассы и
записывают в графу 25;
д) в зависимости от местных условий и в соответствии с
принятыми нормативами назначают радиус круговой кривой (графа 7)
и по таблицам определяют основные элементы кривой: тангенс
(Т), длину кривой (К), биссектрису (Б), домер (Д), которые заносят в графы 8, 9, 12, 13, 14 ведомости (приложение А). Домер
круговой кривой определяют как два тангенса минус длина круговой кривой по формуле 2.15:
Д =2Т − К, (2.15)
е) измеряют расстояние между точками НТ и ВУ №1 (ВУ № 1 и
ВУ № 2, ВУ № 2 и ВУ № 3 и т. д.), записывают в графу 23. Пикетажное положение ВУ № 1 (формула 2.16) (графы 2, 3 и 4) определяют как пикетажное положение предыдущей вершины угла
поворота (в первом случае это точка НТ) плюс расстояние
между
вершинами углов поворота (графа 23) и минус домер предыдущего угла поворота (в первом случае Д = 0), в последующих он определяется по формуле (2.15):
ПК
ву
= ПК
ву(
)
+𝐿
мву
− Д
, (2.16)
()
ж) определяют расчетом пикетажное положение начала круговой кривой (ПКнк) как пикетажное положение вершины угла поворота минус тангенс круговой кривой (2.17). Полученные значения вписывают в графы 15, 16 ведомости.
ПК
нк
= ПК
ву
−𝑇
, (2.17)
з) определяют расчетом пикетажное положение конца круговой
кривой (ПКкк ) как пикетажное положение начала круговой кривой плюс длина круговой кривой (2.18). Полученные значения
вписывают в графы 17, 18 ведомости.
ПК
кк
= ПК
нк
−𝐾
, (2.18)
Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект 27
и) определяют расчетом длину прямой вставки (Lпрi ) как пи-
кетажное положение конца предыдущей круговой кривой минус
= ПК
𝐿
пр
кк()
− ПК
, (2.19)
нк
пикетажное положение начала круговой кривой (2.19). Полученные значения вписывают в графу 24 ведомости.
к) в таком же порядке определяют необходимые данные и по
остальным вершинам углов поворота трассы, включая точку
конца трассы (КТ).
После составления ведомости углов поворота, прямых и кривых производят проверку результатов.
Все цифровые данные в графах 1–22 записывают
в основных
строках, а данные в графах 23, 24, 25 – в промежуточных строках,
располагающихся между основными строками.
Точность измерения длин по карте – 1 м, углов – 10 мин. Значения параметров кривых, длин вставок, пикетажного положения
точек должны быть вычислены с точностью до 0,01 м.
Направления прямых участков определяются их азимутами или
румбами. Название и величину румба
определяют по значению
магнитных азимутов линий трассы. Магнитным азимутом называется угол, измеряемый по часовой стрелке между направлением
на север и направлением прямой линии трассы. Румб – это направление и острый угол между ближайшим концом северного
меридиана и прямой линией трассы. Значения магнитного азимута и румба приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Значения магнитного азимута
Магнитный азимут
линии, А
Направление СВ ЮВ ЮЗ СЗ
Величина румба r=A r=180-A r=A-180 r=360-A
от 0 до 90 от 90 до 180 от 180 до 270 от 270 до 360
28 Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект
Рисунок 2.1 - Оформление плана трассы
Продольный профиль разрабатывают для каждого варианта
трассы. Форма продольного профиля должна соответствовать
ГОСТ. Проектирование продольного профиля заключается в нанесении проектной линии в соответствии с принятыми техническими нормативами, рельефом местности и местными природными условиями.
Руководящая отметка из условия снегонезаносимости определяется по формуле 2.20:
Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект 29
=ℎ+∆ℎ+𝐵об𝑖об+
ℎ
– высота незаносимой насыпи, определяется относительно
где h
P
пч
𝑖
, (2.20)
пч
бровки насыпи, м;
– расчетная высота снегового покрова, м;
h
S
∆h – возвышение бровки насыпи над расчетным уровнем снегового покрова, назначается в зависимости от технической категории дороги, м
– ширина обочины, м;
B
об.
– уклон обочины;
I
об.
– ширина проезжей части;
B
пч
– уклон проезжей части.
I
пч
В случае если h
превышает 1 м, необходимо проверить ∆h по
S
условию беспрепятственного размещения снега, сбрасываемого с
дороги при снегоочистке.
Руководящая отметка из условия защиты земляного полотна от
переувлажнения определяется по формуле 2.21:
где h
=ℎ
ℎ
– наименьшее возвышение поверхности покрытия над
гр.в
гр.в
−𝐻
, (2.21)
гр.в
расчетным уровнем грунтовых вод;
– глубина залегания грунтовых вод, м;
H
гр.в
Сравнивая руководящие отметки, в дальнейшем принимаем за
основную отметку, удовлетворяющую обоим условиям.
По карте определяют пикетное положение, и фиксированные
отметки оси проезжей части пересекаемых дорог, головки рельса
пересекаемых железнодорожных путей и водопропускных сооружений. Назначают по указанию преподавателя расчетные
уровни воды у проектируемых мостов и
труб. Определяют минимальные отметки насыпей над водопропускными сооружениями
в зависимости от отверстия. Отверстие назначается самостоятельно, без выполнения гидрологического расчета. Полученные
данные сводят в таблицу 2.4.
30 Проектирование автомобильных дорог. Курсовой проект
Таблица 2.4 – Ведомость искусственных сооружений
№
п/п
Местоположение
ПК плюс
Отверстие, м
Минимальная отметка насыпи по
оси дороги, м
Описание продольного профиля
Геометрические элементы продольного профиля реконструируемой автомобильной дороги приняты в соответствии с требованиями СП 34.13330.2021 «Автомобильные дороги».
Проектная линия продольного профиля определилась с учетом:
принципов ландшафтного проектирования;
обеспечения требуемой толщины засыпки над водопропускными трубами.
Рисунок 2.2 – Пример продольного профиля автомобильной
дороги в программе IndorCAD Road
Руководящая отметка
по условиям снегонезаносимости земляного полотна принята 1,2м (по бровке земляного полотна) в соответствии с п. 6.33 СП 34.13330.2021.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]